Corps de chauffe des chaudières

Nous allons passer ici en revue, le fonctionnement des corps de chauffe, qui équipent les chaudières, a production instantané et micro-accumulations, ainsi que les chauffe-eau au gaz.

Il existe divers type de corps de chauffe, ils ont évolué au fil de années pour accompagner les progrès qui ont été faits par les constructeurs de chaudières, il existe donc plusieurs versions:

• Les corps de chauffe classic sur chaudières a haute température
• Les corps de chauffe basse température
• Et les corps de chauffe très basse température sur chaudières a condensation

D’une manière generale le corps de chauffe est une boite dans laquelle brule une flame (appelée chambre de combustion) avec un serpentin intégré aux parois ou dans un mini radiateur interne, dans cette boite la chaleur produite par la flame est transmise a l’eau .

Pour que la combustion soit possible, nous avons donc besoin d’air comburant, (amené d’air frais) et d’une sortie des gaz brulés, il existe donc deux versions de corps de chauffe:

• Versions atmosphériques – L’amené d’air comburant et l’évacuation des gaz brulés se fait par thermo dynamie, la depression du conduit de chemine provoque une aspiration d’air qui traverse le corps de chauffe.
• Version étanches – L’amené d’air frais et l’extraction des gaz brulés est assuré par un ventilateur.

Le corps de chauffe haute température (classic)

C’est le premir corps de chauffe ayant fait son apparition et qui equipe encore de nombreux appareils de nos jours, sur grandes chaudières ce corps de chauffe étant généralement conçu en fonte, ce qui interdit les gros écarts de température, sous peine de le vois se fendre suite aux intolérances aux variations de température.

Dans la partie supérieure se trouve l’échangeur, avec l’arrivé d’eau froide a droite et le départ d’eau chaude a gauche, cette circule dans le serpentin situé au dessous de la flamme (l’échangeur) et récupère la chaleur diffusé par la combustion du mélange gaz et air ambiant, la chaleur est bien repartie sur toute la surface du serpentin grâce aux ailettes soudés sur le serpentin.

Sur (certaines) chaudières murales, ce corps de chauffe est a double serpentin, l’eau sanitaire étant produite directement dans la chambre de combustion, cette méthode favorise l’entartrage rapide du corps de chauffe, mais aussi un gaspillage inutile parce même en mode été (chauffage coupé), le serpentin du chauffage est aussi chauffé même si l’eau ne circule pas.

Il était donc impossible de chauffer un circuit sans chauffer le second, ainsi l’eau chaude était chauffé a très haute température alors que nous ne l’utilisons qu’a environ 40°C, d’où l’idée de construire des chaudières plus économes et plus sophistiqués, les chaudières basse température.

Le corps de chauffe basse température

Comme nous pouvons les constater dans l’image ci-après, le second serpentin a disparu, désormais seul le circuit de chauffage est present dans le corps de chauffe, quoi que la chaudière produise, seul l’eau du chauffage est chauffé.

Ce type de corps de chauffe, équipe toutes les chaudières murales basse température, mise a part certaines marques qui ont leur propre technologie mais le principe reste identique, y compris sur les chaudières auto-ventilés (Chambre de combustion étanche).

En consequence une nouvelle piece est apparue dans la chaudière, elle s’appelle l’échangeur. L’échangeur peut etre a plaques, ou alors sous forme de serpentin sur les modèles de chaudière a accumulation.

Dans ce type de chaudières, il n’est plus possible de produire de l’eau chaude sanitaire a 80 ou 90°C comme sur le modèle précèdent, ainsi seul l’eau du chauffage est chauffé dans le corps de chauffe, ensuite cette chaleur est envoyé aux radiateurs, en cas de besoin ou alors sera acheminé vers l’échangeur pour réchauffer l’eau sanitaire (échange sous forme de bain marie).

Cette technologie permets de réduire les besoins en combustible et limite aussi les déperditions, car soyons concrets, qui utilise de l’eau chaude a 65 ou 70°C ? on se brulerais a partir de 55°C, donc pourquoi chauffer pour refroidir ensuite?

La garniture

Nous pouvons constater que la chambre de combustion est protégé par une isolation intérieure de couleur blanche (j’ai enlevé la plaque avant, pour faire la photo), cette protection empêche la chaleur de s’échapper de la chambre et de se transmettre aux autre organes de l’appareil.
Elle limite aussi les déperditions de chaleur, ce qui veut dire que la totalité de la chaleur produite par la combustion traversera obligatoirement l’échangeur.

Le bruleur

Puis sur la partie inférieure de l’image nous trouverons alors le brûleur, avec les injecteurs situés a l’intérieur, c’est cette pièce qui doit être adapté au type de gaz qui alimente l’appareil, elle injecte le gaz tout en le mélangeant avec de l’air permettant sa combustion.

Bien entendu les blocs gaz sont de plus en plus performants, plus économiques les uns que les autres, et les plus récents mieux sécurisés que ses prédécesseurs, quel qu’un soit le procédé et le mécanisme utilisé pour sa fabrication le principe de fonctionnement reste toujours basé sur le débit d’eau passant a l’intérieur, plus le débit est important et plus importante doit être la flamme a l’intérieur de la chambre de combustion.

Les sécurités gaz

Sur le bruleur nous trouvons dans ce cas précis un thermocouple qui équipe de nos jours toute sorte d’appareils au gaz (sauf certaines plaques de cuisson bas de gamme).

Le rôle de cette pièce est de s’assurer de la présence de la flamme, en cas d’extinction de la flamme cette pièce coupe automatiquement le gaz au bout de quelques secondes, pour résumer, le bloc gaz n’ouvre le gaz que si la flamme est allumé, c’est pour cette raison que nous sommes obligés de maintenir un bouton enfoncé lors de l’allumage de certains appareils munis de ce dispositif

Corps de chauffe condensation

Les technologies avancent, les obligations suivent, et les matériaux changent.

Desormais on récupere aussi la chaleur contenue dans les fumés de combustion, alors que sur les chaudières classiques haute température cette chaleur partais un grande partie dans le conduit de cheminé sans aucun contrôle, on estime que 40% de la production partait directement dans le conduit de fumé.

Ce pourcentage a été réduit sur les chaudières avec les corps de chauffe étanches car la ventilation (l’injection d’air comburant dans le corps de chauffe) était deja mieux maitrisé, seul la quantité d’air nécessaire a la combustion est injecté.

Ces déperditions ont drastiquement baissé avec la récupération des chaleurs de fumés de combustion, le principe étant de croiser l’eau du retour de chauffage avec les fumés de combustion qui sont encore chaudes (environ 110 a 130°C), pour que le systeme soit le plus performant, il faut aussi que le retour de chauffage soit le plus froid possible.

D’une manière générale, si le local n’est pas isolé, ou si les émetteurs de chauffage sont insuffisants, cela oblige l’utilisateur a faire circuler l’eau de chauffage a haute température, dans ce cas le corps de chauffe a condensation ne permettras aucune économie.